■濟(jì)寧學(xué)院附屬小學(xué) 王曉晶

隨著時(shí)代的迅速發(fā)展，人才培養(yǎng)的目標(biāo)發(fā)生了極大的轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)的知識(shí)型人才轉(zhuǎn)變成21世紀(jì)所需的人才，教師需轉(zhuǎn)變?nèi)瞬排囵B(yǎng)觀念才能滿足時(shí)代的發(fā)展，讓教育要求能得到更好的落實(shí)。因此，需要教師在進(jìn)行教學(xué)中融合STEAM理念，以此落實(shí)創(chuàng)新發(fā)展的目標(biāo)，使教學(xué)目標(biāo)真正落到實(shí)處，才能更好地推動(dòng)學(xué)生朝著全面發(fā)展的方向持續(xù)前進(jìn)，從而全方位展現(xiàn)小學(xué)科學(xué)課程的價(jià)值。面對(duì)目前發(fā)展中需要復(fù)合型人才的情況，教師要在教學(xué)中高度重視，將STEAM課程教學(xué)理念與小學(xué)科學(xué)課程中的智能技術(shù)相融合，從而讓學(xué)生學(xué)習(xí)成績提升的同時(shí)，讓學(xué)生在教師的教導(dǎo)下成為社會(huì)發(fā)展所需的綜合型人才。

一、STEAM教育理念的內(nèi)涵

STEAM教育理念產(chǎn)生于美國，廣泛地運(yùn)用于教育云平臺(tái)里，能促進(jìn)資源共建共享的教育理念。STEAM教育理念主要強(qiáng)調(diào)在解決問題中運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)的整合與應(yīng)用，從而達(dá)到解決問題的效果。STEAM教育整合各門學(xué)科的教學(xué)模式，包含了技術(shù)、科學(xué)、工程、藝術(shù)及數(shù)學(xué)等學(xué)科，強(qiáng)調(diào)學(xué)科的整合與知識(shí)的融會(huì)貫通，并不是簡(jiǎn)單地將各個(gè)學(xué)科知識(shí)整合在一起，而是將各學(xué)科中的實(shí)踐過程與精神內(nèi)涵融合，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會(huì)主動(dòng)探索知識(shí)，尋求解決問題的方法。同時(shí)，STEAM教育還可以通過小組合作的形式共同完成任務(wù)，以此促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升，例如，解決問題能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，讓學(xué)生更好地融入教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)興趣的提升。

二、小學(xué)STEAM課程設(shè)計(jì)理念與運(yùn)用的價(jià)值

STEAM課程從字面來看，是由多種學(xué)科的首字母組合而成的，但是在實(shí)際上其所涉及的理念遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越字面上所體現(xiàn)的學(xué)科。STEAM與傳統(tǒng)教學(xué)不同之處在于，STEAM教育理念更加看重學(xué)生對(duì)多學(xué)科的綜合學(xué)習(xí)能力，并通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生內(nèi)驅(qū)力的產(chǎn)生，積極地參與到學(xué)習(xí)里。社會(huì)的發(fā)展對(duì)人才的需求在不斷地提升，從傳統(tǒng)的知識(shí)型人才為導(dǎo)向的需求轉(zhuǎn)變成復(fù)合型人才，因此，教師要在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生成為全面發(fā)展的人才，才能達(dá)到社會(huì)發(fā)展的要求。STEAM教學(xué)理念與新時(shí)代對(duì)人才的目標(biāo)相符合，并且在新時(shí)代中，我國教育提出了新要求，需要在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)發(fā)展必備品格與關(guān)鍵能力，重視對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。核心素養(yǎng)是學(xué)生發(fā)展需求與社會(huì)發(fā)展所需背景下提出的，與教育發(fā)展中STEAM課程理念有著相性的特點(diǎn)。對(duì)此，小學(xué)教師要對(duì)STEAM課程設(shè)計(jì)深入探索，并將智能技術(shù)融于其中，以此滿足小學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的需要，落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，從而推動(dòng)小學(xué)教育的順利改革與持續(xù)發(fā)展。

三、目前小學(xué)STEAM課程中存在的問題

（一）缺乏科學(xué)的教育理念

由于受到我國應(yīng)試教育的影響，在小學(xué)教育教學(xué)的過程中，絕大多數(shù)教師都無法認(rèn)識(shí)到科學(xué)教學(xué)的重要性，在實(shí)施課程教學(xué)中過分地強(qiáng)調(diào)知識(shí)學(xué)習(xí)，忽略對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，甚至有一些教師還會(huì)對(duì)新興教學(xué)模式產(chǎn)生抵觸心理，不愿意將新的教學(xué)模式運(yùn)用到教學(xué)中，錯(cuò)誤性地認(rèn)為教育教學(xué)工作就應(yīng)該要嚴(yán)肅地開展，采用新興的教學(xué)理念會(huì)與教材相脫離，致使學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生懈怠心理，制約學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。加上，由于教師固化的教學(xué)理念會(huì)導(dǎo)致教學(xué)模式更加機(jī)械化，造成學(xué)生在學(xué)習(xí)中形成思維僵化的后果，缺乏創(chuàng)新意識(shí)。而將STEAM教學(xué)理念與智能技術(shù)相結(jié)合，與小學(xué)生身心發(fā)展相符合，能借助多學(xué)科融合教學(xué)的形式，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐中，達(dá)到內(nèi)化于心外化于行的效果，從而能有效提升學(xué)生的實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升，對(duì)學(xué)生發(fā)展產(chǎn)生積極作用。

（二）教學(xué)方法不合理

在進(jìn)行小學(xué)教學(xué)的過程中，有許多教師都能正確地認(rèn)識(shí)創(chuàng)新教學(xué)方法的重要性，并能將新興教學(xué)方法運(yùn)用到實(shí)際教學(xué)中。但是仍有部分教師所運(yùn)用的教學(xué)方法不合理，造成新的教學(xué)方法應(yīng)用效果并不理想。教師在教學(xué)中由于采用一成不變的教學(xué)方式，并不能與時(shí)俱進(jìn)培養(yǎng)出以社會(huì)發(fā)展需求為導(dǎo)向的創(chuàng)新型人才，只是較為形式化地開展一些教學(xué)活動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)科課程失去了興趣，無法形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，造成課堂教學(xué)效率下降。再者，傳統(tǒng)課堂教學(xué)較為重視對(duì)學(xué)生灌輸知識(shí)，學(xué)生失去了對(duì)課堂學(xué)習(xí)的熱情，且死記硬背的學(xué)習(xí)方式也與時(shí)代發(fā)展不符，無法促進(jìn)教學(xué)效果的提升。

（三）教學(xué)忽略學(xué)生主體性

傳統(tǒng)課堂的教學(xué)中，通常是教師占據(jù)教學(xué)的主導(dǎo)地位與權(quán)威，教師的教學(xué)任務(wù)是教，造成學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中只能處于被迫接受知識(shí)的狀態(tài)，學(xué)生只需聽講即可，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。此種填鴨式的教學(xué)模式，給學(xué)生的學(xué)習(xí)與成長空間帶來較大的制約，不利于學(xué)生成長。且此種教學(xué)模式是教師在教學(xué)中直接占據(jù)主體地位，教師并不會(huì)注重學(xué)生的主體性，只盲目將教學(xué)的內(nèi)容轉(zhuǎn)移給學(xué)生，使教學(xué)效果并不理想。此種模式雖然能有效管理與維持課堂的秩序，但是從長遠(yuǎn)來看，學(xué)生會(huì)長期處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而失去對(duì)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，無法將學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用發(fā)揮出來。

四、基于STEAM課程設(shè)計(jì)與智能技術(shù)融合策略

（一）利用智能技術(shù)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

智能技術(shù)的數(shù)據(jù)收集不能缺少各類傳感器的應(yīng)用，傳感器對(duì)于智能技術(shù)而言，就猶如人類的眼睛和耳朵，能幫助智能設(shè)備更好地鋪?zhàn)キh(huán)境信息，賦予其更加特殊的能力。將智能技術(shù)與小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)更加具有準(zhǔn)確性與高效性。例如，在教學(xué)“力與運(yùn)動(dòng)”時(shí)，教師在探究拉力大小與小車前進(jìn)快慢的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生按表計(jì)時(shí)通常會(huì)由于計(jì)時(shí)反應(yīng)不及時(shí)，導(dǎo)致計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的問題。因此，教師要學(xué)會(huì)引導(dǎo)學(xué)生靈活地應(yīng)用傳感器提高計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。在起點(diǎn)與終點(diǎn)各放置一個(gè)測(cè)距傳感器，并將傳感器與智能控制設(shè)備相連接，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前讓小車緊靠測(cè)距傳感器，此時(shí)傳感器的距離為零，一旦小車啟動(dòng)之后距離大于零就會(huì)觸發(fā)智能控制設(shè)備，開始計(jì)時(shí)，小車到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，傳感器測(cè)到距離為零后就會(huì)停止計(jì)時(shí)。此種智能技術(shù)的運(yùn)用，能直接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X設(shè)備，從而讓實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確性得到有效提升，探究的效果更加具有顯著性。

（二）調(diào)動(dòng)多種感官，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

由于小學(xué)生身心發(fā)展并不成熟，學(xué)生都是通過感官學(xué)習(xí)新東西，只有對(duì)事物產(chǎn)生一定的感知后，才能對(duì)事物產(chǎn)生興趣，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的欲望，達(dá)到推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的效果。因此，在設(shè)計(jì)STEAM課程時(shí)，教師要學(xué)會(huì)圍繞學(xué)生的興趣點(diǎn)開展教學(xué)，讓學(xué)生能通過實(shí)驗(yàn)操作參與到學(xué)習(xí)中，從而在知識(shí)的綜合運(yùn)用以及談?wù)?、交流中迸發(fā)更多的靈感，收獲成功的喜悅之情。例如，在教學(xué)“光”時(shí)，教師可以通過智能技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教具，以此探究STEAM項(xiàng)目課程“神奇的光——小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程”，課程中的內(nèi)容包含了光的來源、玩影子、光的傳播、玩鏡子等，其中還涵蓋了探究活動(dòng)、應(yīng)用遷移及動(dòng)動(dòng)手和腦等活動(dòng)，與小學(xué)生的身心發(fā)展相融合，利用智能技術(shù)能為學(xué)生生動(dòng)地展現(xiàn)光的世界，從而為學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)方式。以“光的來源”為例，在教學(xué)中教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，帶領(lǐng)學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)搜索有關(guān)光源的圖片及文字介紹，讓學(xué)生在腦海中形成對(duì)光源的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而理解光的由來，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的目的。

（三）構(gòu)建生活情境，使課堂教學(xué)更真實(shí)

教師在實(shí)施教學(xué)時(shí)，要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際生活，創(chuàng)設(shè)與學(xué)生相適應(yīng)的教學(xué)情境。例如，教師可以通過創(chuàng)設(shè)基于真實(shí)生活的情境，以小組的形式讓學(xué)生通過合作進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，以此增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)感，讓課堂教學(xué)變得更加具有趣味性。教師在思考智能技術(shù)與STEAM課程結(jié)合運(yùn)用時(shí)，可以將學(xué)生所熟悉的生活視角作為課堂教學(xué)的方向，開展適合學(xué)生的主題活動(dòng)，讓學(xué)生能在參與活動(dòng)中感受STEAM課程的意義與價(jià)值，從而進(jìn)一步明白STEAM課程的內(nèi)涵，讓教學(xué)內(nèi)容更加貼合學(xué)生的實(shí)際，使學(xué)生能將注意力集中在課堂教學(xué)里。例如，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)寒暑假期間教室的綠色植物無人澆水，此時(shí)教師可以引導(dǎo)學(xué)生從這個(gè)角度開展設(shè)計(jì)“自動(dòng)澆水器”的設(shè)計(jì)活動(dòng)，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際生活設(shè)計(jì)智能自動(dòng)澆水器，以此確保教室中的植物能避免枯萎死亡的下場(chǎng)。還可以針對(duì)教室中一旦空氣潮濕，黑板就干得十分慢的現(xiàn)狀設(shè)計(jì)“自動(dòng)吹干機(jī)”，讓學(xué)生以小組形式探究機(jī)器的設(shè)計(jì)，從而在設(shè)計(jì)活動(dòng)中促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的提升。通過此種與學(xué)生實(shí)際生活相結(jié)合的設(shè)計(jì)活動(dòng)，能促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力與核心素養(yǎng)的發(fā)展。

（四）跨學(xué)科交叉，使課堂教學(xué)更豐富

1.發(fā)散學(xué)生的思維。通過培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維，能助力學(xué)生核心素養(yǎng)的提高，并能讓學(xué)生掌握更多的知識(shí)點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)課堂教學(xué)的體驗(yàn)。將智能技術(shù)與STEAM課程理念融合，能達(dá)到激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維的目的，教師此時(shí)可以通過實(shí)驗(yàn)的方式，讓學(xué)生切身實(shí)地地感受，使學(xué)習(xí)更加愉悅。例如，教師在教學(xué)“像工程師那樣”時(shí)，在活動(dòng)環(huán)節(jié)中，教師可以給學(xué)生創(chuàng)設(shè)“女孩要去參加演唱會(huì)，希望手上能佩戴一個(gè)LED發(fā)光手環(huán)”的情境，通過引導(dǎo)學(xué)生思考“怎樣才能制作一個(gè)發(fā)光手環(huán)”的問題，讓學(xué)生以小組的形式進(jìn)行討論制作LED手燈所需要的材料。此時(shí)，教師可以緊接著提出問題：“在利用材料設(shè)計(jì)LED發(fā)光手環(huán)的過程中可能會(huì)遇到哪些問題？怎么辦？”通過進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生進(jìn)入真正的探究活動(dòng)中，從而通過小組創(chuàng)設(shè)出合適的制作方案。在最后，將成果進(jìn)行展示，讓學(xué)生能針對(duì)自身在設(shè)計(jì)中所存在的問題進(jìn)行思考與改進(jìn)。此時(shí)教師可以再進(jìn)行引導(dǎo)提問與總結(jié)，引出工程實(shí)踐的流程，從而促進(jìn)學(xué)生在親身探究與設(shè)計(jì)的過程下提升自我的科學(xué)素養(yǎng)。

2.讓學(xué)生接近生活。機(jī)器人是依靠電力進(jìn)行工作的，在機(jī)器人的工作原理中，有許多學(xué)生可以了解與接觸的知識(shí)點(diǎn)。例如，在教學(xué)“能源轉(zhuǎn)換技能”后，學(xué)生能掌握太陽能工作的原理，卻對(duì)太陽能充電原理較為模糊。此時(shí)，教師可以通過多媒體技術(shù)，將機(jī)器人的太陽能電子面板直觀地呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生在教師的講解下，認(rèn)識(shí)到利用太陽能進(jìn)行充電能將剩余的電能儲(chǔ)備在機(jī)器人電池里，達(dá)到降低環(huán)境污染的作用。這過程能達(dá)到豐富學(xué)生課堂教學(xué)形式的作用，學(xué)生在教師的講解下能了解機(jī)器人中太陽能的工作原理，還能在教師的拆分式講解下掌握更多的知識(shí)。此外，教師可以在教學(xué)結(jié)束后，鼓勵(lì)學(xué)生利用太陽能知識(shí)點(diǎn)自主探索與創(chuàng)新創(chuàng)作太陽能電池板，利用中午太陽較為毒辣的時(shí)間點(diǎn)驗(yàn)證學(xué)生所制作的太陽能電池板能否順利運(yùn)行。通過此種教學(xué)方式能將課堂教學(xué)知識(shí)點(diǎn)貫穿于學(xué)生的生活中，加深學(xué)生對(duì)實(shí)踐生活的體驗(yàn)，助力學(xué)生形成完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，為學(xué)生開展創(chuàng)客活動(dòng)奠定良好基礎(chǔ)。

（五）啟發(fā)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造，使課堂教學(xué)更科學(xué)

利用智能技術(shù)與STEAM理念結(jié)合創(chuàng)建創(chuàng)客交流活動(dòng)，能調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)創(chuàng)作的興趣，能有效開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維，使其在實(shí)踐與探索中創(chuàng)作出自己的作品，推動(dòng)學(xué)生科學(xué)思維的形成，并能使其在今后的學(xué)習(xí)中形成更多優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生今后發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。在正式教學(xué)階段，可將內(nèi)容分為創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)與實(shí)際應(yīng)用兩部分，兩部分教學(xué)時(shí)間聯(lián)合起來為七十分鐘。例如，在教學(xué)“目標(biāo)檢測(cè)”及“人臉識(shí)別”兩部分內(nèi)容時(shí)，教師可以給學(xué)生講解這兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用及相應(yīng)的功能原理，并引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)并掌握AI識(shí)別技術(shù)，利用其識(shí)別與檢測(cè)不同物體。教師此時(shí)要想提升學(xué)生對(duì)技巧的運(yùn)用程度，可以借助生活元素與設(shè)計(jì)理念，讓學(xué)生對(duì)機(jī)器人中具有目標(biāo)檢測(cè)的零件進(jìn)行拆分和研究，深化學(xué)生的理解，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

（六）實(shí)施多元評(píng)價(jià)，使課堂教學(xué)更民主

教學(xué)評(píng)價(jià)作為課堂教學(xué)中的重要組成部分，能有效幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)自身的短板和存在的不足，從而及時(shí)地提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。但是傳統(tǒng)教學(xué)中的教學(xué)評(píng)價(jià)并不能促進(jìn)學(xué)生提升自我，因此，教師在教學(xué)評(píng)價(jià)中可以采取小組互評(píng)、師生互評(píng)、學(xué)生自評(píng)、生生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)等多元化評(píng)價(jià)體系，讓教學(xué)評(píng)價(jià)更加具有多元化與民主性的特點(diǎn)。通過此種評(píng)價(jià)方式能有效指出學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)與不足，讓學(xué)生達(dá)到取長補(bǔ)短的效果，這不僅能提高課堂教學(xué)的趣味性與生動(dòng)性，還能消除學(xué)生緊張的情緒，讓學(xué)生積極地投入學(xué)習(xí)中，營造良好的教學(xué)氛圍。教師要在評(píng)價(jià)中將問題能落到實(shí)處，例如，有些學(xué)生在參加實(shí)踐活動(dòng)時(shí)，以及在情境教學(xué)體驗(yàn)中容易分散注意力，此時(shí)教師可以讓學(xué)生站在知識(shí)的重點(diǎn)上思考問題，以網(wǎng)狀的思維模式集中在一個(gè)重點(diǎn)上，以此抽絲剝繭消化知識(shí)，促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量。

總而言之，智能技術(shù)的飛速發(fā)展，給教育帶來了源源不斷的動(dòng)力，讓傳統(tǒng)的課堂教學(xué)變得更加具有趣味性。在此情況下，不僅學(xué)生能收獲更多課堂學(xué)習(xí)的愉悅感，還能養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng)。將STEAM教學(xué)理念與智能技術(shù)相互融合，能讓學(xué)生學(xué)會(huì)站在不同的層次思考問題，更好地觀察與感知科學(xué)的發(fā)展，達(dá)到有效增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生活的體驗(yàn)與理解，促進(jìn)學(xué)生成為綜合發(fā)展的人才。